論文の概要: Enabling Tidying Tasks in Robotic Vacuum Cleaners via a Geometry-Induced Self-Locking Deployable Linkage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.20150v1
- Date: Wed, 14 Oct 2026 13:08:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-15 21:06:16.164623
- Title: Enabling Tidying Tasks in Robotic Vacuum Cleaners via a Geometry-Induced Self-Locking Deployable Linkage
- Title（参考訳）: 幾何学的自己ロック展開型リンクによるロボット真空掃除機の調味作業の解析
- Abstract要約: ロボット掃除機は、サイズ、コスト、耐久性の厳しい制限の中で機能を拡張する必要がある。
アクチュエータがほとんどない展開可能なリンクは、これらの制限を満たすが、そのバックドライビング性は、連続するモータトルクを伴わずに荷重に耐える姿勢を維持するのを困難にする。
自己ロック可能な2段階のデプロイ可能なリンクを導入します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3188095203638124
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robotic vacuum cleaners must extend their functionality within tight limits on size, cost, and durability. Deployable linkages with few actuators meet these limits, but their backdrivability makes it difficult to hold a load-bearing posture without continuous motor torque. We introduce a two-stage deployable linkage that is self-locking, in the sense used for toggle and singularity-based linkages, through its own geometry: at full deployment an internal three-link subchain approaches a collinear, near-singular configuration where the input--output transmission ratio approaches zero, so that plate loads produce a small residual back-driving torque, absorbed by drive-train friction and a lightweight magnetic detent. A single actuator performs deployment and locking, a passive chassis-mounted trigger releases the lock for retraction, and a second actuator adjusts only the deployment height. We integrate the mechanism into a commercial robotic vacuum cleaner and validate it through a 100-cycle repeatability test, a quasi-static load test in which the locked plate held 50\,N with the motor de-energized, and 140 pushing-type tidying trials on seven household objects against a commercial arm-equipped vacuum robot under a documented protocol. We derive the analytical holding condition and discuss its limits as an intermediate design point between passive compliance and articulated manipulation.
- Abstract（参考訳）: ロボット掃除機は、サイズ、コスト、耐久性の厳しい制限の中で機能を拡張する必要がある。
アクチュエータがほとんどない展開可能なリンクはこれらの制限を満たすが、そのバックドライビング性は、連続するモータトルクを伴わずに荷重に耐える姿勢を維持するのを困難にしている。
内部3リンクサブチェーンを完全配置すると、入力出力の伝達比がゼロに近づいたコリニアに近いほぼ特異な構成に近づき、プレート荷重が小さな残留バックドライブトルクを生成し、駆動-トレイン摩擦と軽量磁気抵抗によって吸収される。
単一のアクチュエータが配置とロックを行い、パッシブシャシー搭載のトリガーがリトラクションのためにロックを解除し、第2のアクチュエータが配置高さだけを調整する。
我々は,この機構を市販のロボット掃除機に統合し,100サイクルの再現性試験,固定板がモータを脱エネルギーした50\,Nを保持した準静的負荷試験,および文書化されたプロトコルの下で市販のアーム付き掃除ロボットに対して7つの家庭用物体に対して140回のプッシュ式チディリング試験を行った。
解析的保持条件を導出し、受動的コンプライアンスと調音操作の中間設計点としてその限界を議論する。
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